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干货 | 电缆的另外一种局放_局放监测

2023-07-17

知道带电局放也要清楚离线局放,下面介绍针对电缆强有力的离线缺陷检测手段。

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振荡波电压法


荡波(又称阻尼振荡波)电压法,主要是以被测试电力电缆的等值电容与电感线圈的串联谐振原理为基础的。


特点

1、阻尼振荡波电压释放作用过程基于RLC串联欠阻尼振荡原理,被测电缆与高压电感构成LC振荡回路。

2、恒流电源首先通过线性连续升压方式对被测电缆进行充电蓄能(充电电流恒定)、加压至预设电压值,整个充电过程电缆绝缘中无稳态直流电场存在。

3、 加压完成后,固态高压开关在很短的时间内(动作时间为μs级)闭合,使被测电缆电容与系统中高压电感周期性交换能量,并经过等效电阻逐渐损耗,从而在被测电缆上产生20至300Hz衰减振荡交流电压。

4、在振荡电压激励下,电缆内部潜在缺陷激发局部放电,测控主机协调整个系统的运行,并采集、储存和分析分压器/耦合器采集的阻尼振荡波信号和局放信号。

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图1 系统原理图

图中电源以线性连续升压方式对被测电缆充电蓄能,自动加压到预设的电压值,整个升压过程,被测电缆绝缘无静态直流电场存在;加压完成以后,固态高压开关在1μs内闭合,使被测电缆的等值电容和系统中高压电感周期性交换能量,并经等效电阻逐渐损耗,在电缆上产生20~300Hz幅值逐次衰减的振荡交流电压。

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图2 电压波形图

试验过程中,在振荡电压的激励下,如果电缆内部有潜在的缺陷,就会激发局部放电,测控主机则通过采集、存储和分析分压器/耦合器所采集的振荡波信号和局放信号,来进行后续的绝缘状况分析。


局放源点定位


局放源点定位的原理:采用的是脉冲反射法来进行局部放电定位,计算公式如图3所示。其中,测试电缆线路长度为l,假设在距离测试端x处发生局放,脉冲沿被测电缆向两个相反方向传播,原始脉冲经t1到达测试端;反射脉冲向测试对端传播,在电缆末端发生反射,然后再向测试端传播,经t2到达测试端。依据两个脉冲到达测试端的时间差Δt,就可以计算出电缆局部放电源点x。

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图3 局放源点定位原理



过去VS现在


过去常用的电缆预防性试验多以破坏性试验为主,虽经试验可以有效地发现缺陷情况,但是试验后也会造成电缆绝缘一定程度的劣化,而且各种试验也有各自的缺点或不足之处。

比如:试验时间较长、对电缆性能损伤较大,或试验设备体积庞大、不适合现场应用等。近年来,阻尼振荡波电压法在国内外得到了较多的研究,该法是用于XLPE电力电缆局部放电现场检测和定位的一种方法。

研究表明,振荡波电压与交流电压具有良好的等效性,且与交流电压、超低频电压(0.1Hz)相比,作用时间短、操作方便,可发现XLPE电力电缆中的各种缺陷,不会对电缆造成损伤

因此振荡波电压测试系统具有良好的应用前景。


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